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[摘 要]本文主要介绍蒸汽水阀的分类、工作原理以及蒸汽疏水阀的选型和安装，重点提出了蒸汽疏水阀的安装原则。
[关键词]蒸汽疏水阀；阀门；蒸汽管道；石油化工
中图分类号：TV734.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0147-01
引言
蒸汽疏水阀是用于蒸汽供热设备和蒸汽管道上，能自动地排除蒸汽使用设备和管道中的冷凝水、空气及其它不可凝结的气体，并能防止蒸汽泄漏的自动阀门。蒸汽广泛地应用于工业生产和生活设施中，无论在蒸汽的输送管道系统，还是利用蒸汽来进行加热、干燥、保温、消毒、蒸煮、浓缩、换热、采暖、空调等工艺，过程中所产生的冷凝水都需要通过蒸汽疏水阀排除，而不允许蒸汽泄漏。？蒸汽疏水阀性能的优劣，对于蒸汽系统的正常运行，用汽设备热效率的提高及能源的合理应用等方面具有至关重要的作用。
1、蒸汽疏水阀分类及工作原理
蒸汽疏水阀有各种不同的疏水方式，有些是感应密度的变化（如机械式）而动作，有些是感应温度的变化而动作排放，而有些是受通过它们的热态冷凝水本身的静压及动压之变化而感应开关的。目前疏水阀在世界范围内，按工作原理划分，主要有三大类：机械型疏水阀、热静力型疏水阀、热动力型疏水阀。
1.1 机械型疏水阀
机械型也称浮子型，是利用凝结水与蒸汽的密度差，通过凝结水液位变化，使浮子升降带动阀瓣开启或关闭，达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小，不受工作压力和温度变化的影响，有水即排，加热设备里不存水，能使加热设备达到最佳换热效率。最大背压率为80%，工作质量高，是生产工艺加热设备最理想的疏水阀。机械型疏水阀有自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等。
1.2 热静力型疏水阀
这类疏水阀是利用蒸汽和凝结水的温差引起感温元件的变型或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型疏水阀的过冷度比较大，一般过冷度为15度到40度，它能利用凝结水中的一部分显热，阀前始终存有高温凝结水，无蒸汽泄漏，节能效果显著。是在蒸汽管道，伴热管线、小型加热设备，采暖设备，温度要求不高的小型加热设备上，最理想的疏水阀。热静力型疏水阀有膜盒式、波纹管式、双金属片式。
熱静力蒸汽疏水阀的优点在于：体积小，重量轻，同时有较大的冷凝水排量，冷态时完全打开，排空气性能好，安装于室外不会受到冰冻损坏，耐水锤、腐蚀。是伴热以及非关键蒸汽设备的理想选择。热静力蒸汽疏水阀的缺点在于：低于蒸汽饱和温度排放冷凝水，因此不能用于要求立即排放冷凝水的加热设备，为了避免换热设备的积水，热静力疏水阀前必须安装1-2米的冷却管。
1.3 热动力型疏水阀
这类疏水阀根据相变原理，靠蒸汽和凝结水通过时的流速和体积变化的不同热力学原理，使阀片上下产生不同压差，驱动阀片开关阀门。因热动力式疏水阀的工作动力来源于蒸汽，所以蒸汽浪费比较大。结构简单、耐水击、最大背为50%，有噪音，阀片工作频繁，使用寿命短。熱动力型疏水阀有热动力式（圆盘式）、脉冲式、孔板式。
2、蒸汽疏水阀的选型
由于各种型式的蒸汽疏水阀各有不同的优缺点和不同的适用条件，因此多年以来各种型式的蒸汽疏水阀长期并存，应用于蒸汽系统的各种设备中，没有一种万能的疏水阀。如从工作原理来看，浮球式蒸汽疏水阀几乎可用于每一种应用中，但事实上并非如此，在安装空间较小的蒸汽主管上通常安装热动力型蒸汽疏水阀，而对于要求过冷态排水以充分利用冷凝水中显热的应用中，浮球式蒸汽疏水阀则是不合适的。蒸汽疏水阀的简单技术使得用户常尝试用一种疏水阀满足所有的要求，譬如只用浮球式蒸汽疏水阀，但应用要求以及设备性能的不同意味着一种疏水阀不可能满足所有的应用，否则就会影响整个系统的效率。因此为确保蒸汽疏水阀的正确选择，应考虑以下因素（表1）：
除以上因素外，我们同时应考虑其它因素，如环境温度是否会低于零度？冷冻会对疏水阀造成一定的损害，尤其是黄铜或铸铁材质的疏水阀。系统中是否存在严重振动影响疏水阀的工作？起机/运行阶段系统中会存在多少空气？
3、蒸汽疏水阀的安装
在选择了正确的疏水阀的型号和口径以后，正确的安装能确保疏水阀最有效的工作。蒸汽疏水阀仅仅是整个蒸汽疏水站的重要部分之一，蒸汽疏水站中各个部件的正确安装与否都会对整体运行有影响。
3.1 蒸汽疏水阀的安装原则
（1）所有的疏水阀均有小的排放口，如管道中的杂质、焊渣等进入疏水阀，就很容易引起堵塞，从而导致疏水阀的泄漏或损害，因此需要在疏水阀上游安装Y形过滤器。
（2）当排水管中存在背压，为防止疏水阀进口压力降低或停机时蒸汽空间积水，应在疏水阀下游安装止回阀。
（3）疏水阀的安装位置应低于用汽设备的出口，在疏水阀的进口和设备出口之间应有150mm左右的下降管。
（4）应确保疏水阀正确的安装方向，尤其对于有垂直升降机构的机械式疏水阀（如浮球式和倒吊桶式疏水阀），如安装方向不正确会导致疏水阀的磨损、失效及泄漏蒸汽。
（5）热动力蒸汽疏水阀虽然能在任何安装方位工作，但安装于水平管道能获得最大的使用寿命。
（6）对带温度控制的换热设备，应尽量避免冷凝水排放管向上的提升，因为在系统负荷降低时换热器内的压力降低而不足于把冷凝水排放出去，从而使设备产生积水、水锤等现象。
（7）疏水阀应尽可能接近被疏水设备的出口以防止出现蒸汽汽锁。当冷凝水出口和疏水阀之间的管道中充满蒸汽时，冷凝水将无法到达疏水阀，从而造成汽锁，设备积水，影响工作效率。
（8）如果双金属疏水阀安装于有背压的系统中，背压的变化会影响冷凝水的排放温度，背压增大排放温度下降，会增加设备积水的可能。
（9）机械式疏水阀安装于室外低温环境应加于保温。
4、结语
蒸汽疏水阀大规模应用于石油炼化企业的各个地方，正确地了解蒸汽疏水阀的分类、工作原理、安装原则对企业的生产工作十分重要。它能帮助我们解决企业实际生产工程中遇到的蒸汽管线温降明显、换热设备积水、蒸汽管线出现水锤等很多问题。同时正确的使用蒸汽疏水阀能够有效地避免蒸汽管线中蒸汽的泄漏，很大程度上能提高企业的能源利用率，降低企业的生产成本。
作者简介
杨宇周（1988-），男，辽宁鞍山人，大学，助理工程师，从事节能监测工作。
许建选（1985 - ），男，河南郑州人，大学，工程师，从事节能监测工作。
[关键词]蒸汽疏水阀；阀门；蒸汽管道；石油化工
中图分类号：TV734.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0147-01
引言
蒸汽疏水阀是用于蒸汽供热设备和蒸汽管道上，能自动地排除蒸汽使用设备和管道中的冷凝水、空气及其它不可凝结的气体，并能防止蒸汽泄漏的自动阀门。蒸汽广泛地应用于工业生产和生活设施中，无论在蒸汽的输送管道系统，还是利用蒸汽来进行加热、干燥、保温、消毒、蒸煮、浓缩、换热、采暖、空调等工艺，过程中所产生的冷凝水都需要通过蒸汽疏水阀排除，而不允许蒸汽泄漏。？蒸汽疏水阀性能的优劣，对于蒸汽系统的正常运行，用汽设备热效率的提高及能源的合理应用等方面具有至关重要的作用。
1、蒸汽疏水阀分类及工作原理
蒸汽疏水阀有各种不同的疏水方式，有些是感应密度的变化（如机械式）而动作，有些是感应温度的变化而动作排放，而有些是受通过它们的热态冷凝水本身的静压及动压之变化而感应开关的。目前疏水阀在世界范围内，按工作原理划分，主要有三大类：机械型疏水阀、热静力型疏水阀、热动力型疏水阀。
1.1 机械型疏水阀
机械型也称浮子型，是利用凝结水与蒸汽的密度差，通过凝结水液位变化，使浮子升降带动阀瓣开启或关闭，达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小，不受工作压力和温度变化的影响，有水即排，加热设备里不存水，能使加热设备达到最佳换热效率。最大背压率为80%，工作质量高，是生产工艺加热设备最理想的疏水阀。机械型疏水阀有自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等。
1.2 热静力型疏水阀
这类疏水阀是利用蒸汽和凝结水的温差引起感温元件的变型或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型疏水阀的过冷度比较大，一般过冷度为15度到40度，它能利用凝结水中的一部分显热，阀前始终存有高温凝结水，无蒸汽泄漏，节能效果显著。是在蒸汽管道，伴热管线、小型加热设备，采暖设备，温度要求不高的小型加热设备上，最理想的疏水阀。热静力型疏水阀有膜盒式、波纹管式、双金属片式。
熱静力蒸汽疏水阀的优点在于：体积小，重量轻，同时有较大的冷凝水排量，冷态时完全打开，排空气性能好，安装于室外不会受到冰冻损坏，耐水锤、腐蚀。是伴热以及非关键蒸汽设备的理想选择。热静力蒸汽疏水阀的缺点在于：低于蒸汽饱和温度排放冷凝水，因此不能用于要求立即排放冷凝水的加热设备，为了避免换热设备的积水，热静力疏水阀前必须安装1-2米的冷却管。
1.3 热动力型疏水阀
这类疏水阀根据相变原理，靠蒸汽和凝结水通过时的流速和体积变化的不同热力学原理，使阀片上下产生不同压差，驱动阀片开关阀门。因热动力式疏水阀的工作动力来源于蒸汽，所以蒸汽浪费比较大。结构简单、耐水击、最大背为50%，有噪音，阀片工作频繁，使用寿命短。熱动力型疏水阀有热动力式（圆盘式）、脉冲式、孔板式。
2、蒸汽疏水阀的选型
由于各种型式的蒸汽疏水阀各有不同的优缺点和不同的适用条件，因此多年以来各种型式的蒸汽疏水阀长期并存，应用于蒸汽系统的各种设备中，没有一种万能的疏水阀。如从工作原理来看，浮球式蒸汽疏水阀几乎可用于每一种应用中，但事实上并非如此，在安装空间较小的蒸汽主管上通常安装热动力型蒸汽疏水阀，而对于要求过冷态排水以充分利用冷凝水中显热的应用中，浮球式蒸汽疏水阀则是不合适的。蒸汽疏水阀的简单技术使得用户常尝试用一种疏水阀满足所有的要求，譬如只用浮球式蒸汽疏水阀，但应用要求以及设备性能的不同意味着一种疏水阀不可能满足所有的应用，否则就会影响整个系统的效率。因此为确保蒸汽疏水阀的正确选择，应考虑以下因素（表1）：
除以上因素外，我们同时应考虑其它因素，如环境温度是否会低于零度？冷冻会对疏水阀造成一定的损害，尤其是黄铜或铸铁材质的疏水阀。系统中是否存在严重振动影响疏水阀的工作？起机/运行阶段系统中会存在多少空气？
3、蒸汽疏水阀的安装
在选择了正确的疏水阀的型号和口径以后，正确的安装能确保疏水阀最有效的工作。蒸汽疏水阀仅仅是整个蒸汽疏水站的重要部分之一，蒸汽疏水站中各个部件的正确安装与否都会对整体运行有影响。
3.1 蒸汽疏水阀的安装原则
（1）所有的疏水阀均有小的排放口，如管道中的杂质、焊渣等进入疏水阀，就很容易引起堵塞，从而导致疏水阀的泄漏或损害，因此需要在疏水阀上游安装Y形过滤器。
（2）当排水管中存在背压，为防止疏水阀进口压力降低或停机时蒸汽空间积水，应在疏水阀下游安装止回阀。
（3）疏水阀的安装位置应低于用汽设备的出口，在疏水阀的进口和设备出口之间应有150mm左右的下降管。
（4）应确保疏水阀正确的安装方向，尤其对于有垂直升降机构的机械式疏水阀（如浮球式和倒吊桶式疏水阀），如安装方向不正确会导致疏水阀的磨损、失效及泄漏蒸汽。
（5）热动力蒸汽疏水阀虽然能在任何安装方位工作，但安装于水平管道能获得最大的使用寿命。
（6）对带温度控制的换热设备，应尽量避免冷凝水排放管向上的提升，因为在系统负荷降低时换热器内的压力降低而不足于把冷凝水排放出去，从而使设备产生积水、水锤等现象。
（7）疏水阀应尽可能接近被疏水设备的出口以防止出现蒸汽汽锁。当冷凝水出口和疏水阀之间的管道中充满蒸汽时，冷凝水将无法到达疏水阀，从而造成汽锁，设备积水，影响工作效率。
（8）如果双金属疏水阀安装于有背压的系统中，背压的变化会影响冷凝水的排放温度，背压增大排放温度下降，会增加设备积水的可能。
（9）机械式疏水阀安装于室外低温环境应加于保温。
4、结语
蒸汽疏水阀大规模应用于石油炼化企业的各个地方，正确地了解蒸汽疏水阀的分类、工作原理、安装原则对企业的生产工作十分重要。它能帮助我们解决企业实际生产工程中遇到的蒸汽管线温降明显、换热设备积水、蒸汽管线出现水锤等很多问题。同时正确的使用蒸汽疏水阀能够有效地避免蒸汽管线中蒸汽的泄漏，很大程度上能提高企业的能源利用率，降低企业的生产成本。
作者简介
杨宇周（1988-），男，辽宁鞍山人，大学，助理工程师，从事节能监测工作。
许建选（1985 - ），男，河南郑州人，大学，工程师，从事节能监测工作。